城市深埋隧道分区分段止水综合施工方法与流程

本发明涉及城市隧道止水工艺，特别涉及一种应用于深埋条件下，城市隧道分区分段止水的综合施工方法。

背景技术：

在我国目前的城市隧道施工建设中，管片防水、止水主要依靠管片本身、壁厚填充层、止水条以及管片螺栓等常规方法综合作用进行。受城市地理位置、水文地质条件及周边环境影响，不可避免地会遇到由于水力连通导致的高压富水地层施工，这不仅需要保证隧道施工过程中的质量安全，还需要妥善解决隧道完工后管片的渗、漏水难题。

对于城市深埋条件下管片防水、止水施工来讲，由于面对的施工环境复杂，需要找到一种安全可靠、进度快、质量好，并能有效避免管片渗、漏水对隧道施工质量、外观造成影响的一系列问题的综合施工方法。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种安全可靠、可操作性强、性价比高的城市深埋隧道分区分段止水综合施工方法，既能保证施工质量、施工安全，又能加快隧道施工进度，还能减少施工对隧道周边水文环境造成的影响。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种城市深埋隧道分区分段止水综合施工方法，所述城市深埋隧道分为普通地段、特殊富水地段，以及介于普通地段与特殊富水地段之间的过渡地段；

对于普通地段，按每n1环衬砌管片进行分区，每区取两端头位置的各一环作为双液浆封堵环，在双液浆封堵环与地层之间的环形空隙填充双液浆进行该区的全环封闭止水注浆；其余衬砌管片与地层之间的环形空隙通过普通砂浆充填，普通砂浆既可以是在铺设衬砌管片时同步注浆而成，也可以是在双液浆封堵环施工完成后水泥浆回填而成；

对于特殊富水地段，按每n2环衬砌管片进行分区，每区取两端头位置的各一环作为化学浆液封堵环，在化学浆液封堵环与地层之间的环形空隙填充化学浆液进行该区的全环封闭止水注浆；其余衬砌管片与地层之间的环形空隙通过普通砂浆充填，普通砂浆在化学浆液封堵环施工完成后水泥浆回填而成；

对于过渡地段，按每n3环衬砌管片进行分区，每区取两端头位置的各一环作为双液浆封堵环，在双液浆封堵环与地层之间的环形空隙填充双液浆进行该区的全环封闭止水注浆；其余衬砌管片与地层之间的环形空隙通过普通砂浆充填，普通砂浆既可以是在铺设衬砌管片时同步注浆而成，也可以是在双液浆封堵环施工完成后水泥浆回填而成；

其中，n1＞n3＞n2；

普通砂浆采用水泥浆回填而成的施工方式为，在每个区的两道封堵环之间的所有衬砌管片采用由底部、中部、顶部的先后顺序进行分行注浆，且每行采用沿掘进方向相反的后退式注浆顺序，分行注浆时依次间隔选取其中的若干衬砌管片进行注浆，确保衬砌管片壁后填充密实。

作为上述方案的优选，分行注浆时依次选取衬砌管片的第1环、第5环、第8环……进行间隔注浆，在第1环注浆过程中观察2环到5环各个衬砌管片的注浆孔的出浆现象，若第5环注浆孔出浆且注浆压力达到0.2mpa～

0.3mpa时，停止注浆并保持5min后，结束第1环孔的灌浆，改灌第5环孔，依次类推；若出现第2、3、4环注浆孔不出浆的情况，则改注第2环、第3环或第4环管，直至第2环到5环的注浆孔全部出浆，再进行下一循环的注浆。

进一步优选为，所述n1取25—35环，n2取8—12环，n3取16—24环。

进一步优选为，所述普通地段是指泥岩及中细砂岩地段，特殊富水地段是指含砾砂岩及层间破碎带的富水地段，过渡地段是指粗砂岩地段。

进一步优选为，所述化学浆液选用马格尼。

进一步优选为，所述普通砂浆中添加有微膨胀剂，终凝时间为3～10h，对于强透水地层和需要注浆提供较高早期强度地段，现场试验调整配比和加入早强剂；固结体强度一天不小于0.2mpa，28天不小于2.5mpa；当注浆压力达到设计压力、注浆量达到设计注浆量的80％时应结束注浆。

进一步优选为，所述注浆压力应高于正常掘进时掘进面水土压力0.1～0.2mpa，裂隙发育的岩层中，注浆量充填系数130％～180％；较为完整的基岩中，注浆量充填系数120％～160％；注浆质量采用地质雷达和超声波探测法进行检查，对未满足要求的部位，进行补充注浆；对于物探异常部位，应进行钻孔验证；环向测线位于该环管片中部，相邻环向测线间距10环衬砌管片。

本发明的有益效果：根据城市深埋隧道施工过程中地层特点(包括含水量及地层成分)将隧道施工分为普通地段、特殊富水地段、过渡地段，三者的止水要求不断增加，分别通过三种不同的方式对三种不同地段进行有针对性地防止水。通过该种创新组合式的分段分区止水方式，确保了隧道施工质量及进度，并有效解决了隧道施工对周边水文环境造成影响的问题以及完工后隧道本身的渗、漏水问题。本发明针对城市深埋条件下，在遭遇由于水力连通造成的高压富水问题时提供了一种安全高质、思路清晰、经济合理的综合施工方法，具有安全可靠、质量优良、可操作性强、施工进度快、环境破坏小等特点。

附图说明

图1为普通地段分区分段止水结构。

图2为富水地段分区分段止水结构。

图3为图1、图2的左视图。

图4为水泥浆回填的步序图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：

一种城市深埋隧道分区分段止水综合施工方法，将城市深埋隧道分为普通地段、特殊富水地段，以及介于普通地段与特殊富水地段之间的过渡地段。

普通地段是指泥岩及中细砂岩地段，特殊富水地段是指含砾砂岩及层间破碎带的富水地段，过渡地段是指粗砂岩地段。

结合图1、图3所示，对于普通地段，按每30环衬砌管片1进行分区，每区取两端头位置的各一环作为双液浆封堵环。在双液浆封堵环与地层之间的环形空隙填充双液浆2进行该区的全环封闭止水注浆。其余28环衬砌管片1与地层之间的环形空隙通过普通砂浆3充填。普通砂浆3既可以是在铺设衬砌管片1时同步注浆而成，也可以是在双液浆封堵环施工完成后水泥浆回填而成。

如图2、图3所示，对于特殊富水地段，按每10环衬砌管片1进行分区，每区取两端头位置的各一环作为化学浆液封堵环。在化学浆液封堵环与地层之间的环形空隙填充化学浆液4进行该区的全环封闭止水注浆。其余8环衬砌管片1与地层之间的环形空隙通过普通砂浆3充填，普通砂浆3在化学浆液封堵环施工完成后水泥浆回填而成。

对于过渡地段，按每20环衬砌管片进行分区，每区取两端头位置的各一环作为双液浆封堵环。在双液浆封堵环与地层之间的环形空隙填充双液浆进行该区的全环封闭止水注浆，与普通地段中双液浆封堵环的施工方式相同。其余18片衬砌管片与地层之间的环形空隙通过普通砂浆3充填，普通砂浆3既可以是在铺设衬砌管片1时同步注浆而成，也可以是在双液浆封堵环施工完成后水泥浆回填而成。

假定：普通地段按每n1环衬砌管片进行分区，特殊富水地段按每n2环衬砌管片进行分区，过渡地段按每n3环衬砌管片进行分区，那么要求n1＞n3＞n2。优选为：n1取25—35环，n2取8—12环，n3取16—24环。

普通砂浆3采用水泥浆回填而成的施工方式为，如图4所示，在每个区的两道封堵环之间的所有衬砌管片1采用由底部、中部、顶部的先后顺序进行分行注浆。每行采用沿掘进方向相反的后退式注浆顺序，如图中箭头所示。分行注浆时依次间隔选取其中的若干衬砌管片1进行注浆，确保每环衬砌管片1均出浆。

分行注浆时最好依次选取衬砌管片1的第1环、第5环、第8环……进行间隔注浆，在第1环注浆过程中观察2环到5环各个衬砌管片1的注浆孔的出浆现象。若第5环注浆孔出浆且注浆压力达到0.2mpa～0.3mpa时，停止注浆并保持5min后，结束第1环孔的灌浆，改灌第5环孔，依次类推。若出现第2、3、4环注浆孔不出浆的情况，则改注第2环、第3环或第4环管，直至第2环到5环的注浆孔全部出浆，再进行下一循环的注浆。

为减小浆材硬化收缩，普通砂浆3中最好添加有微膨胀剂。浆液应具有良好的抗水分散性和可注性，终凝时间为3～10h，根据地层条件和掘进速度，通过现场试验加入促凝剂及变更配比来调整胶凝时间。对于强透水地层和需要注浆提供较高早期强度地段，现场试验调整配比和加入早强剂，以缩短胶凝时间获得早期强度，保证良好的注浆效果。固结体强度一天不小于0.2mpa，28天不小于2.5mpa。注浆作业时应对注浆量和注浆压力同时管理，当注浆压力达到设计压力、注浆量达到设计注浆量的80％时应结束注浆。

注浆压力应高于正常掘进时掘进面水土压力0.1～0.2mpa，裂隙发育的岩层中，注浆量充填系数130％～180％；较为完整的基岩中，注浆量充填系数120％～160％；注浆质量采用地质雷达和超声波探测法进行检查，对未满足要求的部位，进行补充注浆；对于物探异常部位，应进行钻孔验证；环向测线位于该环管片中部，相邻环向测线间距最好为10环衬砌管片。